Science子刊:新方法筛查致命代谢病
日期:2016-05-06 08:53:40
C型尼曼匹克病(Niemann-Pick disease type C,NPC)是一种致命的代谢病,因参与胆固醇代谢的酶缺乏而引起。近日,由华盛顿大学医学院领导的研究团队开发出一种基于质谱的方法,可筛查新生儿中的这种疾病。此成果近日发表在《Science Translational Medicine》上。
Daniel Ory领导的团队发现,与正常对照相比,NPC患者的胆汁酸水平增高,于是设计出一种质谱方法,来检测干血斑中的胆汁酸。研究发现,这种检测能高度敏感且特异地区分NPC患者与对照。
C型尼曼匹克病是一种常染色体隐性遗传病,表现为过量的胆固醇堆积在肝脏和脾脏,而过量的脂质堆积在脑部。这种疾病在过去是无法治愈的,但新的治疗方法正处于临床试验中。不过,NPC的诊断往往会延误,因为它的早期症状不明显,于是研究人员希望开发出一种检测,在神经系统的症状出现之前实现诊断和治疗。
Ory及其同事将分析的重点放在胆汁酸上,因为研究表明,胆汁酸受到固醇代谢变化的影响。利用三层靶向代谢组学方法,研究人员锁定了三种候选的胆汁酸,它们在NPC1患者的血浆中升高,但对照没有。胆汁酸A和B分别升高41和144倍,胆汁酸C升高6倍。
通过组合高分辨率质谱、氢/氘交换质谱和高分辨率串联质朴,研究人员试图解析这些未知胆汁酸的结构。基于它们的荷质比、氢/氘交换和可能的羟基位置,研究人员提出胆汁酸A和B分别是5 α-cholanic acid-3β,5α,6β-triol和5 α-cholanic acid-3β,5α,6β-triol N-(carboxymethyl)-amide。这些胆汁酸是3β,5α,6β三羟胆甾烷的代谢产物。
在确认这些胆汁酸可通过干血斑测定之后,Ory及其同事着手开发出一种检测,以检测干血斑中的胆汁酸B。他们采用了两层的策略,其中第一层使用短的2.2分钟LC条件,第二层使用长的7分钟LC条件。通过这种方法,他们每天大约可分析500个样本,在第一层方法无法分辨后才进行第二层的分析。
为了建立截断值,研究人员分析了1013名对照、130名NPC1携带者和25名NPC1患者的干血斑样本,得到每个组的参考范围。他们报告称,13.5 ng/ml的截断值获得了100%的敏感性和特异性,只有一个正常样本需要接受第二层检测。
“对新生儿进行广泛的NPC筛查,将避免诊断延误,”作者认为。“这个无症状期的药物干预和非药物支持治疗有望明显延缓疾病进展,并延长生命。”
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